JP2007267865A

JP2007267865A - チューブ状医療器具

Info

Publication number: JP2007267865A
Application number: JP2006096036A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ogawa; 淳一小川; Kenichi Kubota; 健一久保田; Yuichi Kawase; 友一川瀬
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】好適にＩＣタグを組み込み、十分な通信距離を有する無線通信可能なチューブ状の医療器具を提供する。
【解決手段】本発明は、チューブ状の医療器具であって、単層または多層からなるチューブと、前記チューブの後端と接続された前記医療器具を操作するための操作具と、前記操作具または前記チューブの肉厚内に配置される無線通信可能なＩＣチップと、前記ＩＣチップと接続され、前記チューブの長手方向に沿って配置されるアンテナとを備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信可能なＩＣタグを有するチューブ状の医療器具に関する。

無線ＩＣタグは、ＩＣチップとアンテナが搭載されており、カードタイプを初めとして、コインタイプ、棒状、ラベルタイプなどがある。これらの無線ＩＣタグは、製品やその包装容器に装着されて、製品や環境の情報を保持し、物流管理や情報開示手段として使用される。情報読取装置またはリーダライター等の外部装置は、無線ＩＣタグと無線通信を行い、非接触でタグのメモリに書き込まれた情報を読み取るか、または書き込むことができる。これらの無線ＩＣタグは、無線で情報を送受信できるため、例えば、体内の測定を行う際に、ケーブル等に接続される必要が無く、ユーザフレンドリー性の観点から、医療器具においても要望されている。

特許文献１は、患者の物理的パラメータを計測し、体外のデータ処理デバイスへ遠隔伝送する医療用プローブを開示している。特許文献１に記載の技術は、プローブに遠隔伝送手段を設け、さらに、遠隔伝送を行うためのアンテナをプローブに巻きつけることを特徴としている。
特願２０００−５４９１３６号公報

しかしながら、医療器具は、小型のものが多く、通信距離を確保するためのアンテナを配置するスペースが十分にとれない。そのため、無線通信を利用した特許文献１のような医療器具は、外部装置との通信距離が短いため、操作しづらいという問題がある。

一方、医療器具においては、輸液セット、輸血セット、血液透析や人工肺用の体外循環回路、診断や治療用のカテーテル、血液バッグ、透析液バッグなど、薬液や血液の通路として合成樹脂製のチューブを用いたものが数多くある。このような医療器具のチューブは、通常の医療器具と比較して、アンテナパターンを形成するスペースが十分にある。しかしながら、このようなチューブは、外径が通常３から４ｍｍと細いため、細長い可撓性シート状のインレットを用いても、容易に接着することができない。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、好適にＩＣタグを組み込み、十分な通信距離を有する無線通信可能なチューブ状の医療器具を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための一の形態に対応する本発明は、チューブ状の医療器具であって、単層または多層からなるチューブと、前記チューブの後端と接続された前記医療器具を操作するための操作具と、前記操作具または前記チューブの肉厚内に配置される無線通信可能なＩＣチップと、前記ＩＣチップと接続され、前記チューブの長手方向に沿って配置されるアンテナとを備えることを特徴とする。

上記課題を解決するための他の形態に対応する本発明は、チューブ状のＩＣタグであって、可撓性を有する基板と、前記基板上に形成される無線通信可能なＩＣチップと、前記基板上に形成され、前記ＩＣチップと接続されたアンテナと、前記ＩＣチップおよび前記アンテナを覆うように配置された保護シートと、前記保護シート上に配置される接着部材とを備え、前記接着部材は、医療器具に含まれるチューブまたは該医療器具と接続されるチューブに接着されることを特徴とする。

本発明は、好適にＩＣタグを組み込み、十分な通信距離を有する無線通信可能なチューブ状の医療器具を提供しうる。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に記載された発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

本発明の医療器具は、医療器具に含まれるチューブまたは医療器具と接続されたチューブにＩＣチップと接続されたアンテナを好適に配置することを特徴とする。これにより、本発明の医療器具は、十分な通信距離が確保された無線通信を実行しうる。

図１は、本発明の第１及び第２の実施形態に対応するＩＣタグの構成の一例を示すブロック図である。しかしながら、本チップ構成は、一例として挙げたものであり、本発明におけるＩＣチップのチップ構成を限定するわけではない。なお、本チップ構成は、本発明を説明する上で重要な要素についてのみ記載をおこなう。

ＩＣタグ１００は、チューブ１０内に配置され、ＩＣチップ１０２およびアンテナ１１０を含んで構成される。また、ＩＣチップ１０２は、制御部１０４、記憶部１０６およびＲＦ部１０８を含む。制御部１０４は、ＩＣタグの読み取り機である外部装置１２０からの指示により記憶部１０６に記憶された情報を読み出し、かつ、ＲＦ部１０８へ伝達する。使用する周波数は、１３．５６ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚまたは８６０から９６０ＭＨｚなどを用いる。この場合、通信可能な距離は、１３．５６ＭＨｚで５０ｃｍ程度、２．４５ＧＨｚで１００ｃｍ程度となる。また、制御部１０４は、所定の情報を記憶部１０６へ書き込む。例えば、記憶部１０６は、メーカ名、薬剤名、用法、容量、警告、禁忌、滅菌温度または時間等を記憶させる書き込み不可のＥＥＰＲＯＭと、ユーザ側で患者名、担当医師名などの情報を書き込んだり、または種々の測定結果（例えば、体温）を記憶するＲＡＭとを含むようにしてもよい。

また、本発明によれば、ＩＣタグ１００は、外部装置１２０から通信により電力が供給されるパッシブタイプのＩＣタグであることが望ましい。しかしながら、ＩＣタグ１００は、当該ＩＣタグ１００に電源を供給する電源部を含んでもよい。

さらに、ＩＣタグ１００は、耐熱性に優れた保護カバーで覆われるようにしてもよい。これにより、滅菌処理または殺菌処理などの加熱処理からＩＣチップ１０２を保護しうる。保護カバーは、滅菌処理または殺菌処理時の温度に耐えうる材料で構成されればよい。

ＲＦ部１０８は、無線通信を制御するためのものであり、送信器および受信器を含む。送信器および受信器は、通常ＩＣタグで使用されるようなものであればよい。簡単に説明すると、送信器は、変調器、フィルタおよびアンプを含み、デジタル信号に変調をかけ、不要な成分をフィルタで除去してからアンプで増幅し、アンテナ１１０から放射をおこなう。受信器は、フィルタ、アンプ、復調器およびフィルタを含み、空間を伝播されてくる信号をアンテナ１１０で受信し、フィルタで必要な帯域を取り出す。さらに、受信器は、これをアンプで増幅し、復号器で周波数変換をおこなって信号を復号する。

外部装置１２０は、送信部１２１、受信部１２２、報知部１２３及び制御部１２４を備える。

送信部１２１は、２．４５ＧＨｚ帯発振器、変調器、増幅器及びアンテナなどで構成され、信号源である２．４５ＧＨｚ帯発振器と制御部１２３からの動作クロックを変調器により変調して、アンテナよりＩＣタグ１００へ質問波を送信する。

受信部１２２は、ＩＣタグ１００からの応答波を検知してＩＤ情報などを生成する。報知部１２３は、ディスプレイやスピーカーを備えており、ＩＣタグ１００との通信に基づき、センサ等により測定した、例えば、体温等をユーザに通知する。例えば、ディスプレイ上の表示、或いはスピーカーによる音声報知により、測定の完了を通知することができる。制御部１２４では、ＩＣタグ１００との間の送受信に際して周波数制御を行う。

[第１の実施形態]
図２は、第１の実施形態に対応するチューブ状の医療器具を示す平面図である。ここでは、医療用のカテーテルを一例として説明を記載する。しかしながら、本発明の医療器具は、チューブ状の部材を有している医療器具またはチューブ状の部材と接続されうる医療器具であればよい。したがって、本発明の医療器具は、図２に示す医療器具の構成に限定されない。また、本実施形態の医療器具は、平面アンテナを有するＩＣタグ１００が組み込まれていることを特徴とする。

カテーテル２００は、チューブ２０１、先端部材２０２および操作具２０３を含む。また、操作具２０３は、無線通信可能なＩＣチップ１０２を含む。

チューブ２０１は、ルーメン２０６およびＩＣチップ１０２に接続された平面アンテナ２０４を含む。なお、チューブ２０１は、合成樹脂製であれば、硬質でも軟質でもよく、熱可塑性チューブであることが望ましい。これにより、チューブ２０１は、相溶性のチューブを選択することにより無菌接続機で容易に接合することが可能となる。このようなチューブ２０１に適した材料としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂がある。

先端部材２０２は、チューブ２０１の先端を覆うように結合される。なお、先端部材２０２は、ルーメンが貫通して形成され、内部に温度センサ等、体内の測定を行う機器を含むようにしてもよい。なお、温度センサを組み込む場合、ＩＣチップ１０２についても、温度センサの近傍に埋め込まれることが望ましい。これは、温度センサとＩＣチップ１０２を接続する信号線を短縮できるため有効である。もちろん、先端部材２０２に形成されたルーメンは、チューブに形成されたルーメン２０６と結合する。

また、操作具２０３は、カテーテル２００を操作するために使用される。ＩＣチップ１０２は、図２に示すように、操作具２０３内に組み込まれる。しかしながら、ＩＣチップ１０２は、チューブ２０１の肉厚内に含まれるようにしてもよい。なお、平面アンテナ２０４は、ＩＣチップ１０２と接続され、チューブ２０１の長手方向に沿って当該チューブ２０１内の肉厚に組み込まれる。平面アンテナ２０４がチューブ２０１の長手方向に沿って配置されることで、ＩＣタグ１００は、十分な通信距離を確保しうる。

図３は、第１の実施形態に対応する平面アンテナを組み込んだチューブを示す断面図である。図３は、図２において、２０８ａと２０８ｂとを結ぶ点線に沿ってチューブ２０１を切断した場合に、矢印の方向に断面を見た場合を示す。図３に示すように、平面アンテナ２０４は、チューブ２０１の肉厚内に板状に形成される。この場合、チューブ２０１が低融点の樹脂であれば、平面アンテナ２０４をインサート成形することも可能である。一方、チューブ２０１が低融点の樹脂でない場合、ＩＣチップ１０２と平面アンテナ２０４とを肉厚内に装着するためには、ＩＣチップ１０２と平面アンテナ２０４とをチューブ２０１の外面に装着してコート層または薄いシートで覆うようにすることが望ましい。

また、チューブ２０１が２層以上の多層で形成されている場合は、層間に装着することが望ましい。これらの多層チューブにおけるアンテナ２０１またはＩＣチップ１０２の組み込みは、内側のチューブの外面に当該アンテナまたは当該ＩＣチップ１０２を装着し、内側のチューブより径の大きなチューブを被せ、外側チューブを加熱収縮させることにより実現されうる。

上述したように、本実施形態に係る医療器具は、チューブ２０１の長手方向に沿って平面アンテナ２０４を組み込む。そのため、本実施形態におけるアンテナは、通常の医療器具におけるアンテナ形成領域と比較して、広範囲にアンテナを形成することができる。よって、本医療器具は、ＩＣタグ１００と外部装置との間で行われる無線通信の通信距離を十分に確保しうる。

また、本実施形態によれば、カテーテル２００は、チューブ２０１内に平面アンテナ２０４を有する。したがって、平面アンテナ２０４が電波を電界として捉えるため、ＩＣチップ２０１は、電波方式のＩＣチップであればよい。なお、平面アンテナ２０４としては、無線ＩＣタグに用いられているもので、薄いものであればよい。したがって、平面アンテナ２０４は、アルミニウムなどから成る導電性材料の箔によって形成されることが望ましい。

[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態に対応するチューブ状の医療器具を示す平面図である。本実施形態の医療器具は、ループアンテナを有するＩＣタグ１００が組み込まれていることを特徴とする。なお、本実施形態に係るループアンテナは、必要とされる通信距離に応じて、ループ回数を設定しうる。ここでは、説明を容易にするため、第１の実施形態と異なる技術について記載され、かつ、ループ回数が１回であるループアンテナを一適用例として記載する。

第１の実施形態と同様に、カテーテル２００は、チューブ２０１、先端部材２０２および操作具２０３を含む。また、操作具２０３は、無線通信可能なＩＣチップ１０２を含む。

チューブ２０１は、ルーメン２０６およびＩＣチップ１０２に接続されたループアンテナ４００を含む。なお、ループアンテナ４００は、チューブ２０１の長手方向に沿って当該チューブ２０１内の肉厚に組み込まれる。また、ループアンテナ４００は、ＩＣチップ１０２と接続され、チューブ２０１内を周回して再びＩＣチップ１０２と接続され、アンテナパターンがループを形成するように組み込まれる。もちろん、ループアンテナ４００は、第１の実施形態と同様に、チューブ２０１の表面に装着されるようにしてもよい。

図５は、第２の実施形態に対応するループアンテナを組み込んだチューブを示す断面図である。また、図５は、図４において、４０８ａと４０８ｂとを結ぶ点線に沿ってチューブ２０１を切断した場合に、矢印の方向に断面を見た場合を示す。図５に示すように、ループアンテナ４００は、チューブ２０１の先端部で肉厚内に沿って折りかえされるように折り返し部５００を含む。これにより、ループアンテナ４００は、折り返し部５００を介して、ループ状のアンテナパターンを形成する。

上述したように、本実施形態に係る医療器具は、チューブ２０１の長手方向に沿ってループアンテナ４００を組み込むため、通常の医療器具におけるアンテナ形成領域と比較して、広範囲にアンテナを形成することができる。よって、本医療器具は、ＩＣタグ１００と外部装置との間で行われる無線通信の通信距離を十分に確保しうる。

また、本実施形態によれば、カテーテル２００は、チューブ２０１内にループアンテナ４００を有する。したがって、ループアンテナ４００が電波を磁界として捉えるため、ＩＣチップ２０１は、電磁結合方式のＩＣチップであればよい。なお、ループアンテナ４００には、銅などの材料が使用されうる。

さらに、第１および第２の実施形態による医療器具は、平面アンテナ２０４またはループアンテナ４００を選択的に組み込むことができる。したがって、本発明の医療器具は、当該医療器具の使用用途、チューブ２０１の形状もしくは材質による制限、ＩＣチップ１０２の方式（例えば、電波方式または電磁結合方式）および当該医療器具と外部装置との通信距離を考慮してアンテナパターンを設計しうる。よって、本発明の医療器具は、当該医療器具の用途に応じて、汎用性の高い設計が提供されうる。

[第３の実施形態]
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、第３の実施形態に対応するＩＣタグの構成の一例を示すブロック図である。本実施形態のＩＣタグは、第１および第２の実施形態に対応するＩＣチップに対して、体内の測定を行うセンサが接続されていることを特徴とする。なお、ここでは、センサとして温度センサを一適用例として挙げるが、体内の種々の測定を行うセンサまたはカメラ等の診察をおこなう機器が接続されるようにしてもよい。また、ここでは、第１の実施形態におけるカテーテル２００に対してセンサが取り付けられた場合について記載される。

カテーテル２００は、図２を用いて説明した構成要素に加えて、温度検知部６００をさらに含む。また、温度検知部６００は、ＩＣチップ１０２と信号線等で接続され、温度センサ６０１およびＡ／Ｄ変換部６０２を含む。なお、温度センサ６０１は、通常、２つ配置され、当該２つの温度センサ６０１によって検知された体温の差分により流速確認が行われる。また、温度センサ６０１は、ＩＣタグ１００との一体化が可能である半導体型の温度センサ、例えば、Ｃ−ＭＯＳ温度センサが望ましい。しかしながら、温度センサ６０１は、サーミスタ型、サーモパイル（熱電対）型でもよい。また、Ａ／Ｄ変換部６０２は、温度センサ６０１と発振回路（不図示）で発生した体温信号をＡ／Ｄ変換するものである。

本実施形態によれば、記憶部１０６は、例えば、温度センサ６０１のそれぞれに対応するオフセット値および温度補正値などが記憶されうる。また、記憶部１０６は、測定された体温情報または被検者の情報等を記憶するようにしてもよい。これらの情報は、外部装置１２０によって無線通信を介して読み取られる。

なお、温度検知部６００は、図２に示す先端部材２０２の先端に取り付けられる。したがって、ＩＣチップ１０２についても、温度検知部６００の近傍に組み込まれることが望ましい。これは、例えば、図２に示すように、ＩＣチップ１０２が操作具２０３内に組み込まれた場合、ＩＣチップ１０２と温度検知部６００とを接続する信号線が平面アンテナ２０４と同様にチューブ２０１の肉厚に埋め込まれるため、ノイズ源となる虞があるためである。

上述したように、本実施形態によれば、ＩＣタグは、体内を測定するセンサ等を含むようにしてもよい。したがって、本ＩＣタグは、外部装置によってセンサ等による測定結果を無線通信で読み出すことができる。なお、このようなセンサをチューブの先端に備える従来のカテーテルは、例えば、薬剤注入用のルーメン、ワイヤー用のルーメン、センサ等の信号線を埋め込むためのルーメンなど、チューブに対して複数のルーメンを形成する必要がある。このため、チューブの製造は、当該チューブの肉厚が薄くなっていしまい、非常に困難なものであった。しかしながら、本ＩＣタグは、センサの近傍に設けられるため、チューブに信号線用のルーメンを形成する必要がなく、このような医療器具においてルーメンの数を低減しうる。

本発明の第１及び第２の実施形態に対応するＩＣタグの構成の一例を示すブロック図である。第１の実施形態に対応するチューブ状の医療器具を示す平面図である。第１の実施形態に対応する平面アンテナを組み込んだチューブを示す断面図である。第２の実施形態に対応するチューブ状の医療器具を示す平面図である。第２の実施形態に対応するループアンテナを組み込んだチューブを示す断面図である。第３の実施形態に対応するＩＣタグの構成の一例を示すブロック図である。

Claims

チューブ状の医療器具であって、
単層または多層からなるチューブと、
前記チューブの後端と接続された前記医療器具を操作するための操作具と、
前記操作具または前記チューブの肉厚内に配置される無線通信可能なＩＣチップと、
前記ＩＣチップと接続され、前記チューブの長手方向に沿って配置されるアンテナと
を備えることを特徴とする医療器具。
前記アンテナは、平面アンテナを形成することを特徴とする請求項１に記載の医療器具。
前記アンテナは、ループアンテナを形成することを特徴とする請求項１に記載の医療器具。
前記ＩＣチップは、
体温を検知する温度検知部と、
前記温度検知部によって検知された体温の情報を記憶する記憶部と、
外部装置からの指示により前記記憶部に記憶された情報を読み出す制御部と、
前記外部装置との無線通信とを制御するための送受信部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の医療器具。
前記アンテナは、前記チューブの肉厚内または該チューブの表面に配置されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の医療器具。